Устройство для измерения разности сопротивлений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения разности сопротивлений, в частности, в тензометрии и термометрии. Целью изобретения является повышение точности измерения разности сопротивлений за счет исключения влияния сопротивлений линий связи. Устройство содержит резисторы 1 и 2, включенные в схему 4-проводной линией связи, стабилизатор 7 тока, подключенный с одной стороны к выходной клемме устройства и выводу 6 резистора 2, с другой стороны - к выводу 3 резистора 1 и входу масштабного усилителя 10, выход которого через операционный усилитель 9 подсоединен к выводу 5 резистора 2. Вывод 4 резистора 1 подсоединен к инвертирующему входу: и выходу операционного усилителя 8, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине. Устройство позволяет исключить влияние сопротивлений линий связи при разнесении измерительных резисторов на 200...250 м, изменять коэффициент передачи масштабного усилителя, учитывающий начальные значения сопротивления резисторов, повысить чувствительность и точность измерения разности сопротивлений резисторов в два раза. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

ЩСПУ2ЛИК

«ã2 (292

G 01 R 17/02

ГОСУД пои пеи (21) (22) (46) (72)

В.Н.В (53) (56) ников

Энерг

Ав

¹ 119 (54)

ТИ СО (57) тельн зован тивле рии и янляе разно ч ения связи

TBEHHbtA КОМИТЕТ

Еат2-:КИЯМ И ОТНЕЫТИЯМ

СССР

TOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

644412/24-21

0 ° 01.89

3.11.90. Бюл. № 43 .А.Алехин, В.Д.Гринец, лодин и 3.Ф.Бродский

21.317.331 (088.8) рухачев Б.С. и др. Полупроводе тензопреобраэователи. — М.: я, 1968, с. 12. орское свидетельство СССР

773, кл. С 01 R 17/02, 1983.

СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСРОТИВЛЕНИЙ эобретение относится к измерий технике и может быть испольдля измерения разности сопроий, в частности, в тензомет» термометрии. Целью изобретения ся повышение точности измерения ти сопротивлений за счет исклювлияния сопротивлений-линий

Устройство содержит резисторы

1 и 2, включенные s схему 4-проводной линией связи, стабилизатор 7 тока, подключенный с одной стороны к выход".< ной клемме устройства и выводу 6 ре-. зистора 2, с другой стороны - к выводу 3 резистора 1 и входу масштабного усилителя 10, выход которого через операционный усилитель 9 подсоединен к выводу 5 резистора 2. Вывод 4 резистора 1 подсоединен к инвертирующему входу и выходу операционного усилителя 8, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине. Устройство позволяет исключить влияние сопротивлений линий связи при разнесении из-. мерительных резисторов на 200...

250 м, изменять коэффициент передачи масштабного усилителя, учитывающий начальные значения сопротивления резисторов, повысить чувствительность и точность измерения разности сопротивлений резисторов в два раза.

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1608586

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения разности сопротивлений, в частности в термометрии и тензометрии, Цель изобретения — повышение точности измерения разности сопротивлений за счет исключения влияния сопротивлений линий связи. !О

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит два измерительных резистора 1 и 2, своими выводами 3, 4 и 5, 6 включенные 4-провод- 15 ной линией связи в схему устройства, стабилизатор 7 тока, два операционных усилителя 8 и 9 и масштабный усилитель 10.

Резистор 1 выводом 3 соединен с одним выходом стабилизатора 7 тока и входом масштабного усилителя 10, а выводом 4 подключен к выходу и инвертирующему входу операционного усилителя 8, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине. Резистор

2 выводом 6 подсоединен к другому выходу стабилизатора 7 тока и выходной клемме устройства, а выводом 5 подключен к выходу и инвертирующему входу операционного усилителя 9, вход которого соединяется с выходом масштабирующего усилителя 10, Устройство работает следующим образом, 35

Ток Tz стабилизатора 7, протекая по обоим измерительным резисторам 1 и 2, создает на них падения напряжения

U< о1 H U2 о1 (1) 40 где К и К2 — сопротивления резисторов 1 и 2.

Усилитель 8 с большим коэффициентом усиления поддерживает потенциал вывода 4, равным потенциалу общей ши- 45 ны, вследствие чего потенциал вывода

3 резистора 1 относительно общей шины и потенциал на выходе усилителя 10 равен U и не зависит от сопротивлений линий связи резистора 1.

Выходное напряжение усилителя 10 равно

"в= Ко ° (2) где У, Кш — соответственно выходное напряжение и коэффициент передачи усилителя 10 °

Усилитель 9 аналогично усилителю

8 поддерживает на выводе 5 резистора

2 потенциал, равный потенциалу неинвертирующего входа усилителя 9, т.е.

U

Выходное напряжение устройства (3) пропорционально раз ности сопротивлений 1 и 2 и не зависит от сопротивления линий связи.

Обозначив

R<=Ro (1- Å;) и R<=KR (1-Г, ) (1+

++5 ), (4) где R — начальное сопротивление резистора 2;

К вЂ” коэффициент разнономинальности резисторов 1 и 2;

Я,и . — относительные изменения сопротивлений резисторов, вызванные измеряемыми физичес1— кими параметрами; — относительное отклонение нао чальных сопротивлений 1 и 2, получим

Пвык= о Ro 1 +Я -КК,4(1+, ) (1+ go )) . (5)

Сбалансировав выходной сигнал устройства при отсутствии входных измеряемых величин (Я, =f -0) путем изменения коэффициента передачи К из выражения (5) найдем

К

К(1+ 8,) (6)

Тогда с учетом (6) выходное напряжение устройства (5) определяется только измеряемыми входными параметрами

"вы = о Ro (Z E1 ) ° (7) и не зависит от разброса номинальных значений резисторов и сопротивлений линий связи.

При этом чувствительность предлагаемого устройства в два раза выше, что в свою очередь позволяет соответственно повысить точность измерения разности сопротивлений.

Применение устройства для измерения разности сопротивлений позволяет исключить влияние сопротивлений линий связи при разнесении измерительных резисторов на 200-250 м, просто и эффективно балансировать устройство путем изменения коэффициента передачи масштабного усилителя, повысить в два раза чувствительность и точность измерения разности сопротивлений.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения разности сопротивлений, содержащее пер160858 во со но пе ни ли ма со пе вв об оп

Составитель В.Семенчук ор С,Патрушева Техред М.Дидык

Корректор А.Осауленко

36 14 Тираж 560 Подписное

Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 одственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101. и второе четырехзажимное присполение для подключения иэмерительо резистора, причем первый зажим вого четырехэажимного приспособле5 соединен с первым .выходом стабиатора тока, второй — с входом штабного усилителя, выход которого динен с неинвертирующим входом

soro операционного усилителя, 10 од и инвертирующий вход которого динены соответственно с первым торым зажимами второго четырехзаного приспособления, о т л и ч а-е е с я тем, что, с целью цовыя точности измерения, в него ден.второй, с подключенным к ей шине неинвертирующим входом, рационный усилитель, выход и ин6 6 вертирующий вход которого соединены соответственно с третьим и четвертым зажимами первого четырехзажимногоприспособления, при этом третий зажим второго четырехзажимного приспособления соединен с вторым выводом стабилизатора тока, а четвертый — с первой выходной клеммой устройства, вторая выходная клемма которого соединена с общей шиной.

2, Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что масштабный усилитель выполнен по схеме неинвертирующего усилителя с коэффициентом передачи, определяемым отношением начальных значений сопротивлений измерительных резисторов.